作为世界香蕉种植大国之一,我国对收获后的香蕉副产品未能引起足够重视,农民随意将其丢弃田间自然腐烂,香蕉副产品的处理方式造成了严重的环境污染,并且对资源也是一种浪费。香蕉茎秆内含有大量的植物纤维,该纤维处于茎秆片的韧皮内,被称之为优质纤维。其用途适用于麻类混纺制作高档西服、衬衫、领带和各种装饰品。当今我国麻类资源紧缺,若能将香蕉茎秆内的纤维提取出来将有利于缓解我国麻类资源短缺问题。由于我国现有香蕉茎秆纤维提取加工工艺还不够成熟,现有茎秆切片设备工作效率低,需要人工进行剥片处理,这极大地增加了人工劳动力成本,降低了纤维提取机的工作效率。根据以上问题,本文设计了往复切削式香蕉茎秆切片分离机。有以下主要内容:(1)通过调查走访和查阅文献资料,了解有关香蕉茎秆结构特性及纤维功能概述方面的情况,分析当前香蕉茎秆纤维的利用现状及茎秆切片加工前景。(2)由机械性能试验结果了解香蕉茎秆含水率、剪切应力、横向抗压强度、与金属材料摩擦系数等参数值。(3)整机设计方案:首先列出机器结构设计需达到的4项基本要求,然后建立往复切削式香蕉茎秆切片分离机的三维模型,并详细的阐述其工作原理及各项技术参数。(4)分析确定茎秆推动装置、固定下压装置、茎秆切片分离装置的基本结构及其工作原理,从工作原理分析中确定关键结构参数范围。通过对茎秆切片过程中的受力分析确定关键部件切割刀片的受力范围,并通过ANSYS Workbench进行结构静力学分析,确定刀片工作强度的可靠性。(5)制定样机试验方法,以电机转速、下压板长、板刀间距为主要影响因素。由单因素试验分析进一步确定靠近试验指标的水平范围,在单因素试验的基础上,根据响应面Box-Behnken设计原理设计试验方案,在3因素3水平正交试验中运用方差分析法及响应面分析法得出各因素显著性次序和最优水平组合,制定出往复切削式香蕉茎秆切片分离机最优结构参数。经综合考虑,确定电机转速为41 r/min,下压板长为1053mm,板刀间距为5.1mm。试验结果表明:往复切削式香蕉茎秆切片分离机能够顺利完成茎秆切片工序,生产效率为2400片/h,能耗为8.26 KW·h/1000片,切片合格率为98.15%,主要性能指标能达到农机工艺要求。